KR19980702984A - Method and apparatus for controlling combustion in steam power plant - Google Patents
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Abstract
Description
증기 발전 설비에서 화석 연료의 연소 시에 연소 공정의 개선은 연구의 중심 과제가, 특히 균일한 증기 발전을 하는 것, 되어왔다. 유해한 오염 물질, 특히 NOx의 가능한 한 작은 방출 및 큰 연소 및 연소 가스 볼륨 스트림(volume stream)이 작을 경우에도 특히 큰 효율을 갖는 특히 양호한 연소 공정을 달성하기 위해, 다수의 가능한 수정 변수가 적절한 방법으로 미리 제어된다. 이에는 특히 연료의 공급 및 배분 또는 다수의 연료에서 혼합물의 비율, 공기 공급 및 이의 3차원 배분, 연소 공기의 온도 및 이의 산소 인리치먼트(enrichment), 보조 연료 또는 NOx-의 감소를 위한 다른 추가 연료의 공급 및/또는 연소 온도의 제어를 위한 수증기의 공급이 해당된다. 이는 일반적으로 적절한 연소 제어를 통해 이루어진다.The improvement of the combustion process during the combustion of fossil fuels in steam power plants has been a central task of research, particularly for the uniform steam generation. In order to achieve particularly good combustion processes with particularly high efficiencies, even when the possible emissions of harmful pollutants, especially NOx, and large combustion and combustion gas volume streams are small, a number of possible modification parameters are in a suitable way. It is controlled in advance. These include, in particular, the supply and distribution of fuel or the proportion of mixtures in multiple fuels, the supply of air and its three-dimensional distribution, the temperature of combustion air and its oxygen enrichment, auxiliary fuels or other additions for reducing NOx-. This applies to the supply of fuel and / or the supply of steam for control of the combustion temperature. This is usually done through appropriate combustion control.
다수의 수정 변수 및 마찬가지로 많은 제어값으로 인해 연소 제어는 복잡한 제어 문제가 된다. 따라서 이의 해결을 위해 제어 부재의 수학적인 모델에서 형성되는 및 리얼 타임(real time)으로 파악되는 측정값에 의존하는 제어 방법만으로는 종종 충분하지 못하다. 이에 대한 이유는 특히, 석탄과 같은 화석 연료 또는 쓰레기의 연소 시에 화학적인 조성 및 연료 또는 연료 혼합물의 가열값이 강한 요동하에 놓인다는데 있다. 그러므로 다양한 기원의 석탄의 이용을 통한 화력 증기 발전 시에 또는 쓰레기의 이질적인 조성으로 인한 쓰레기 소각 시에 가열값의 요동이 발생한다. 이 요동은 오염물질 방출에뿐만 아니라 증기 발전에 불리하게 작용한다. 이 단점들은, 일반적으로 고체 및 액체 및 기체 연료가 동시에 연소되는 산업상의 잔류물 연소 시에도 존재한다.Due to the large number of correction variables and likewise many control values, combustion control is a complex control problem. Thus, for this solution, control methods that rely on measurements formed in the mathematical model of the control member and known in real time are often not sufficient. The reason for this is that the chemical composition and the heating value of the fuel or fuel mixture are under strong fluctuations, especially when burning fossil fuels or waste such as coal. Therefore, fluctuations in the heating value occur during thermal steam power generation through the use of coals of various origins or when incineration of waste due to heterogeneous composition of waste. This fluctuation is detrimental to steam generation as well as to pollutant emissions. These disadvantages also exist in industrial residue combustion, in which solid and liquid and gaseous fuels are generally combusted simultaneously.
연료의 일반적으로 공지되지 않은 조성 및 측정가능한 불충분한 품질로 인한 불안전을 고려하여, 연소 제어를 위한 퍼지(fuzzy)-기술을 이용하는 것이 공지되어 있다. 연소 제어를 위한 그와 같은 종류의 방법은 Fuzzy Logik, Bd. 2, R. Oldenbourg Verlag, 1994, p. 189-201에, 논문 퍼지-로직을 이용한 쓰레기 소각 설비의 제어에 설명되어 있다. 이 종래의 방법에서 온도 측정을 위해 2차원 온도 이미지의 검출을 위한 적외선 카메라가 이용된다. 그러나 이 때 이런 방법으로는 온도만이 검출되고 연소 시에 발생하는 연소 가스의 조성이 검출되지 않는 것이 단점이다. 그외에도 단지 국지적인 온도 측정으로 인해 꼬여진 이미지로 인한 오류가 연소 가스 채널에서 발생한다. 그와 같은 종류의 온도 측정은 개별 버너에서 또는 연소실의 일정 지점에서의 상태에 대한 어떠한 설명도 주지 못하므로, 종래의 조절 방법에 있어 연소 공정 내에 공간적인 배분을 특징화한 데이터가 고려되지 못한다.It is known to use fuzzy-techniques for combustion control, taking into account instability due to the generally unknown composition of the fuel and measurable insufficient quality. Such a method for combustion control is described in Fuzzy Logik, Bd. 2, R. Oldenbourg Verlag, 1994, p. 189-201, the paper describes control of a waste incineration plant using fuzzy-logic. In this conventional method an infrared camera is used for the detection of a two-dimensional temperature image for temperature measurement. However, this method has a disadvantage in that only the temperature is detected and the composition of the combustion gas generated at the time of combustion is not detected. In addition, errors due to twisted images due to local temperature measurements only occur in the combustion gas channel. Such kind of temperature measurement does not give any description of the condition at the individual burners or at any point in the combustion chamber, and therefore the data characterizing the spatial distribution within the combustion process is not considered in conventional control methods.
따라서 연소 공정의 연소 제어의 그외의 개선을 위해 연소 공정에서 발생하는 반응 생성물의 농도 프로화일 및 온도 분포를 아는 것이 중요하다. 이 정보는 불꽃의 고유 복사로부터 방출 분광학을 통해 얻어진다. 온도 및 연소 라디칼의 동시적인 다차원적인 분광학적 파악을 위한 그와 같은 종류의 방법이 F. Wintrich, in Umwelt Technologie Aktuell, UTA 5/93, p 403 내지 406에, 논문 유해 물질이 적은 연소에 기술되어 있다. 여기에는 비례 고온계를 통해 온도가 및 방출 분광학을 통해 반응 생성물이 또는 연소 라디칼의 농도가 검출된다. 연소 제어의 이 종래의 방법에서 제어 값은 유해 물질 방출을 줄이고, 이 경우 보조 물질의 첨가를 통해서만, 예를 들어 NH3의 첨가를 통해, 및/또는 달성하려는 공기 공급을 통해 개별 버너가 제어 기술상으로 적용된다.It is therefore important to know the concentration profile and temperature distribution of the reaction products occurring in the combustion process in order to further improve the combustion control of the combustion process. This information is obtained through emission spectroscopy from the intrinsic radiation of the flame. Such a method for simultaneous multidimensional spectroscopic grasping of temperature and combustion radicals is described in F. Wintrich, in Umwelt Technologie Aktuell, UTA 5/93, p 403 to 406, in the literature on low-hazard combustion. have. The temperature is detected through a proportional pyrometer and the concentration of reaction products or combustion radicals is detected by emission spectroscopy. In this conventional method of combustion control, the control value reduces the release of harmful substances, in which case the individual burners are controlled by the control technology only through the addition of auxiliary substances, for example through the addition of NH 3 , and / or through the supply of air to be achieved. Is applied.
본 발명은 연소 공정에서 생성된 적어도 하나의 반응 생성물의 3차원 온도 분포 및 농도 프로화일이 검출되는 증기 발전 설비에서 연소를 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 또한 이는 이 방법을 실행하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling combustion in a steam power plant in which a three-dimensional temperature distribution and concentration profile of at least one reaction product produced in a combustion process is detected. It also relates to an apparatus for carrying out this method.
도 1 은 연소 제어의 블록도.1 is a block diagram of combustion control.
도 2는 연소 제어를 위해 목표값들을 결정하기 위한 퍼지-제어기의 블록도.2 is a block diagram of a purge-controller for determining target values for combustion control.
본 발명의 목적은 연소시에 발생하는 유해 물질의 가능한 한 작은 방출뿐만 아니라 특히 균일한 증기 발전 및 가능한 큰 설비 효율을 가능하게 하는 증기 발전 설비의 연소 제어를 위한 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 또한 간단한 수단을 포함하는, 상기 방법의 실시에 적합한 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for the combustion control of a steam power plant which enables not only the smallest possible release of harmful substances which occur during combustion, but also in particular a uniform steam generation and as large a plant efficiency as possible. It is an object of the present invention to provide a device suitable for the practice of the method, which also comprises simple means.
방법과 관련하여 상기 목적은 본 발명에 따라, 연소 공정에 제공되는 반응 혼합물의 조성을 위한 일정수의 목표값이 3차원 온도 분포 및 농도 프로화일을 이용하는 퍼지- 또는 뉴로-퍼지-로직을 통해 검출되므로써 달성된다.In relation to the method, the above object is achieved according to the invention by a certain number of target values for the composition of the reaction mixture provided to the combustion process being detected via purge- or neuro-fuge-logic using a three-dimensional temperature distribution and concentration profile. do.
본 발명은 연소 라디칼의 농도 및 온도의 3차원의, 신속한, 국지적으로 배분된 측정을 이용해 퍼지 로직을 통해 먼저 목표값만을 검출하는데서 출발하고 있다. 이 목표값은 연소 제어에 필요한 수정 변수의 형성을 위한 종래 제어에 제어값으로서 제공된다.The present invention begins by first detecting only target values through fuzzy logic using three-dimensional, rapid, locally distributed measurements of the concentration and temperature of combustion radicals. This target value is provided as a control value to the conventional control for the formation of correction variables required for combustion control.
이 때 상이한 및 상당히 요동하는 연소값을 수정하기 위해, 연소 공정에 제공되는 연료 또는 연료 혼합물의 조성을 위한 목표값이 검출되는 것이 바람직하다. 쓰레기 소각 설비에서 이 목표값은 연소 공정에 수동식으로 또는 자동식으로 제공되는 쓰레기 혼합물을 제공한다. 더 나아가서 특히 큰 연소 이용을 달성하기 위해, 목적에 적합하게 연소 공정을 위해 공기 공급을 위한 그외 목표값이 검출된다.In order to correct the different and significantly fluctuating combustion values at this time, it is preferable that a target value for the composition of the fuel or fuel mixture provided to the combustion process is detected. In waste incineration plants, this target provides a waste mixture that is provided either manually or automatically to the combustion process. Furthermore, in order to achieve particularly large combustion utilization, other target values for the air supply for the combustion process are detected as appropriate for the purpose.
또한 첨가물의 공급량을 위한 목표값이 검출된다. 예를 들어 요산(uric acid)의 정확하게 정량화된 첨가를 통해 연소실 내에서 적절한 지점에서 NOx-형성이 감소된다. O2-인리치먼트를 위한 산소의 첨가 역시 실험에서 방출 및 연소에 대해 긍정적인 것으로 증명되었다. 전체적으로 연료에 대해 그와 같은 종류의 첨가물의 공급량을 통해 특히 적은 유해물질 방출이 달성된다.In addition, a target value for the supply amount of the additive is detected. Accurately quantified addition of uric acid, for example, reduces NOx-forming at appropriate points in the combustion chamber. The addition of oxygen for O 2 -enrichment also proved positive for emissions and combustion in the experiment. Throughout the supply of additives of that kind to the fuel as a whole, particularly low emissions are achieved.
목적 적합한 형성에 따라 3차원 온도 분포 및 3차원 농도 프로화일이 연소 공정에서 기록된 방출 스펙트럼으로부터 단층 촬영법으로 재구성된다. 방출 스펙트럼의 컴퓨터 단층 촬영식 재구성을 통해 3차원 온도 분포 및 반응 생성물의 농도 프로화일을 위해 완전한 측정 필드가 모사된다. 이 측정- 또는 데이터 필드로부터 특별한 특성, 예를 들어 Maxima의 위치 또는 배분 형태 및 이의 3차원 변경이 유도되어 목표값의 검출을 위해 이용된다.Depending on the desired formation, the three-dimensional temperature distribution and three-dimensional concentration profile are reconstructed by tomography from the emission spectrum recorded in the combustion process. Computed tomography reconstruction of the emission spectrum simulates a complete measurement field for three-dimensional temperature distribution and concentration profile of the reaction product. From this measurement or data field a special characteristic, for example the position or distribution form of Maxima and its three-dimensional change, is derived and used for the detection of the target value.
연소실, 및 이 연소실로부터의 복사 데이터의 기록을 위해 적어도 2개의 광학 센서와 연결된 데이터 처리 시스템을 가지는, 증기 발전 설비의 연소 제어를 위한 장치와 관련하여, 전술한 목적은 연소실에 제공되는 복사 데이터(radiation dada)로부터의 반응 혼합물의 조성을 위해 일정수의 목표값의 검출을 위한 퍼지- 또는 뉴로-퍼지-조절 소자를 포함하는, 데이터 처리 시스템과 연결되어 있는 제어 장치를 통해 달성된다.With regard to an apparatus for the combustion control of a steam power plant, having a combustion chamber and a data processing system connected with at least two optical sensors for the recording of radiant data from the combustion chamber, the above-mentioned object is to provide radiation data ( It is achieved via a control device in connection with a data processing system comprising a purge- or neuro-purge-regulating element for the detection of a certain number of target values for the composition of the reaction mixture from the radiation dada.
뉴로 망과 퍼지-조절 소자의 결합 시에 예를 들어 퍼지-조절기의 몇 또는 모든 파라메터가 뉴로 망을 통해 정해질 수 있다. 예를 들어 퍼지화 또는 디퍼지화의 귀속 기능부들은 그에 상응하는 뉴로 망을 통해 정해지므로, 전체적으로 특히 양호한 제어 상태가 달성된다.In the coupling of the neuro network and the purge-regulating element, for example, several or all parameters of the purge-regulator may be determined via the neuro network. For example, the attribution functions of fuzzy or defuzzifying are defined via the corresponding neuron network, so that particularly good control conditions are achieved as a whole.
유리한 구성에 따라 이 제어 장치는 퍼지- 또는 뉴로-퍼지-제어 소자와 연결된 그외 제어 소자를 포함한다. 상기 그외 제어 소자는 종래의 제어기이며, 이것은 연소실에 대해 다양한 반응 물질의 공급 장치의 제어를 위한 수정 신호의 형성에 이용된다.According to an advantageous configuration the control device comprises other control elements connected with purge- or neuro-purge-control elements. The other control element is a conventional controller, which is used for the formation of correction signals for the control of the supply of various reactants to the combustion chamber.
연소 공정에 제공되는 반응 혼합물의 목표-조성물을 나타내기 위해, 데이터 처리 시스템은 디스플레이 장치와 연결된다. 이는 반응 혼합물의 조성을 위한, 특히 다수의 구성 부분으로 이루어지는 연료의 조성을 위한 각각의 목표값을 나타낸다.To represent the target-composition of the reaction mixture provided to the combustion process, the data processing system is connected with the display device. This represents each target value for the composition of the reaction mixture, in particular for the composition of the fuel consisting of a plurality of component parts.
연소실에서 반응을 가져오는 다양한 반응 물질의 양을 분리하여 서로 독립적으로 제어하기 위해, 이 제어 장치는 제어 라인에 의해 연료를 위한 공급 장치와 그리고 공기를 위한 제2 공급 장치와 및 첨가물을 위한 제3 공급 장치와 연결되어 있다.In order to separate and independently control the amounts of the various reactants which bring about a reaction in the combustion chamber, this control device is provided by a control line with a supply for fuel and a second supply for air and a third for additives. It is connected to the supply unit.
본 발명의 실시예들은 도면을 이용해 상술된다.Embodiments of the present invention are described in detail with reference to the drawings.
2개의 도면에서 서로 일치하는 부분들은 동일한 도면 부호를 갖는다.Portions that coincide with each other in the two figures have the same reference numerals.
도시되어 있지 않은 증기 발전 설비, 예를 들어 발전소의 화력 증기 발전기 또는 쓰레기 소각 장치의 연소실(1)에서 연소 공정이 이루어진다. 특수 카메라의 형태인 광학 센서들(2, 3)은 방출 스펙트럼의 형태로 연소실(1)로부터의 복사 데이터(D)를 파악하여 이를 데이터 처리 시스템(4)에 제공한다. 이 방출 스펙트럼으로부터, 데이터 처리 시스템(4)에서 컴퓨터 단층 촬영 재구성법을 이용하여 3차원의 온도 분포 및 연소시 발생하는 반응 생성물, 예를 들어 NOx, COx, O2의 국지적으로 분해되는 3차원의 농도 프로화일이 계산된다. 게다가 비례 고온계를 통해 온도가 검출되고 그리고 방출 분광학을 통해 농도가 검출되며, 이 경우 방출 스펙트럼의 컴퓨터 단층 촬영 재구성법은 완전한 측정 필드(F)를 제공한다. 농도 프로화일의 및 온도 분포의 측정 필드(F)가 제어 장치(6)의 퍼지-제어기(5)에 제공된다.The combustion process takes place in the combustion chamber 1 of a steam power plant not shown, for example, a thermal steam generator of a power plant or a waste incinerator. The optical sensors 2, 3 in the form of a special camera capture the radiation data D from the combustion chamber 1 in the form of an emission spectrum and provide it to the data processing system 4. From this emission spectrum, the three-dimensional temperature distribution and the locally decomposed three-dimensional reaction products of the reaction products, such as NOx, COx, O 2 , are produced using a computed tomography reconstruction method in the data processing system 4. Concentration profiles are calculated. In addition, temperature is detected via a proportional pyrometer and concentration is detected via emission spectroscopy, in which case the computed tomography reconstruction of the emission spectrum provides a complete measurement field (F). The measuring field F of the concentration profile and of the temperature distribution is provided to the purge-controller 5 of the control device 6.
그외에도 연소 공정의 반응 생성물의 농도 프로화일 및 온도 분포를 특징화하는 특성 데이터 M는 특수한 특성 추출을 위한 소자(7)에 제공된다. 게다가 이 측정 필드(F)로부터 특별한 특성들이, 예를 들어 Maxima의 위치 또는 배분 형태 또는 그의 3차원 변경이 유도되었다. 이 특성 데이터 M도 마찬가지로 퍼지-제어기(5)에서 처리된다.In addition, the characteristic data M characterizing the concentration profile and temperature distribution of the reaction products of the combustion process is provided to the device 7 for special characteristic extraction. Moreover, from this measurement field F special properties are derived, for example, the position or distribution form of Maxima or its three-dimensional change. This characteristic data M is similarly processed in the purge-controller 5.
또한 목표값 발생기(8)로부터의 목표값 S 및 측정값 검출부(9)로부터의 본 설비와 관련한 측정값 MW이 퍼지-제어 소자(5)에 제공된다. 이 제어 장치(6)의 퍼지-제어 소자(5)에서 측정 필드(F) 및 특성 데이터(M)로부터 및 제공된 목표값 S 및 측정값 MW으로부터 목표값 SW1.....SWn이 검출된다.In addition, the purge-control element 5 is provided with the target value S from the target value generator 8 and the measured value MW related to the present equipment from the measured value detection section 9. In the purge-control element 5 of this control device 6, target values SW1... SWn are detected from the measurement field F and the characteristic data M and from the provided target values S and measured values MW.
이 퍼지-제어 소자(5)는 제어 장치(6)의, 이 아래 지지된 그외 제어 소자(10)과 연결되어 있다. 제어 장치(6)의 이 제어 소자(10)는 목적 적합하게 종래대로 구성된다. 이것은 예를 들어 증기 발전 성능, 공기 잉여, 매체 관류 및 회전수를 위해 증기 발전 설비의 구동을 위해 제공되는 모든 제어 회로를 포함하고 있으며 이 연소 공정에 영향을 주는 모든 제어 부재의 제어에 이용된다. 또한 종래의 제어 소자(10)는 제어값으로서 퍼지-제어 소자(5)로부터 목표값 SW1... SWn을 받아 연료 공급 및 연료 배분을 위한 장치(11)의 제어를 위한 제1 제어 신호U1를 형성한다. 그외에도 공기 공급 및 공기 배분을 위한 장치(12)의 제어를 위한 제2 제어 신호 U2 및 NOx-감소를 위한 요산 또는 O2-인리치먼트를 위한 산소처럼 보조 물질 및 추가 물질을 위한 부가 장치(13)의 제어를 위한 제어 신호U3가 형성된다. 이런 제어는 각각의 제어 라인(14, 15 및 16)에 의해 이루어지며, 이것에 의해 제어 장치(6)가 장치(11, 12 및 13)와 연결되어있다.This purge-control element 5 is connected to the other control element 10 supported thereunder of the control device 6. This control element 10 of the control apparatus 6 is comprised conventionally suitably for the purpose. It includes all the control circuits provided for the operation of the steam power plant, for example for steam power generation performance, air surplus, medium perfusion and rotational speed, and is used for the control of all the control elements that affect this combustion process. In addition, the conventional control element 10 receives the target values SW1 ... SWn from the purge-control element 5 as a control value and receives the first control signal U1 for controlling the apparatus 11 for fuel supply and fuel distribution. Form. In addition to the second control signal U2 for the control of the device 12 for air supply and air distribution and additional devices for auxiliary and additional substances such as uric acid for NOx-reduction or oxygen for O 2 -enrichment ( A control signal U3 for controlling 13) is formed. This control is made by the respective control lines 14, 15 and 16, whereby the control device 6 is connected with the devices 11, 12 and 13.
연소실(1)에서 반응 물질의 온도 분포 및 농도 프로화일을 특징화 하는 측정 필드(F) 및 특성 데이터(M)는 디스플레이 장치(17)에 시각화될 수 있고, 이것은 예를 들어 제어실에 배치된다. 그러므로 연소 공정의 이미지가 언제라도 운전 직원에게 이용될 수 있다.The measurement field F and the characteristic data M characterizing the temperature profile and the concentration profile of the reactant in the combustion chamber 1 can be visualized in the display device 17, which is for example arranged in the control chamber. Therefore, an image of the combustion process can be used at any time by the operator.
도 2에는 퍼지-제어 소자(5)의 원리 구성이 도시되어있다. 이의 기능이 하기에 설명된다. 퍼지-제어 소자(5)를 설계하기 위해 먼저 입력값들이, 즉 측정 필드 F, 특성 데이터 M, 측정값 MW 및 목표값 S의 수치 영역, 및 출력값들이, 즉 목표값 SW1...SWn, 작음, 중간 또는 큼과 같은 음성값을 통해 질적으로 특성화된다. 이 입력값들 F, M, MW, S의 각각의 음성값이 귀속 기능부 Ze를 통해 기록된다. 이것은 각각의 음성값의 질적 정보를, 이것이 각각의 발생 값에 대한 참값을 입력값들 F, M, MW, S 중 하나에 제공하므로써, 수량화한다. 퍼지 제어기(5)의 계산 소자(5a)에서 이루어지는 퍼지화부(FZ)의 공정을 통해, 고려된 입력값들 F, M, MW, S의 운전 영역이 indefinite 부분 영역으로 분할된다. 이 부분 영역의 수는 각각의 입력값 F, M, MW 또는 S의 음성값의 수에 일치한다. 다수의 입력값에서 부분 영역의 수는 여러 가지 입력값 F, M, MW, S의 음성값의 결합 가능성의 수에 일치한다.2 shows the principle configuration of the purge-control element 5. Its function is described below. In order to design the fuzzy-control element 5, first the input values, i.e. the numerical field of the measurement field F, the characteristic data M, the measured value MW and the target value S, and the output values, namely the target values SW1 ... SWn, small It is characterized qualitatively with negative values, such as, medium, or greater than. The voice values of each of these input values F, M, MW and S are recorded via the attribution function Ze. It quantifies the qualitative information of each speech value by providing it with one of the input values F, M, MW, S for which it is true. Through the process of the purge part FZ made in the calculation element 5a of the purge controller 5, the operating region of the considered input values F, M, MW, S is divided into indefinite partial regions. The number of these subregions corresponds to the number of voice values of each input value F, M, MW or S. The number of subregions in a number of inputs corresponds to the number of possible combinations of voice values of the various inputs F, M, MW, S.
이 부분 영역 각각에 대해 또는 - 요약하면 - 다수의 부분 영역에 대해 제어 스트래티지(regulation strategy)가 WENN-DANN-제어기 R를 통해 결정된다. 이 제어기 R는 음성 제어 장치의 형태로 퍼지 제어 소자(5)의 기초 소자(5b)에 들어있다. 각각의 제어기 R에서 입력치 F, M, MW, S의 음성값의 결합을 위해 예를 들어 and 또는 or 연산기와의 결합을 통해, 출력값 SW1...SWn에 대한 음성값으로서 결론이 결정된다. 참값을 계산하기 위해 개별 입력값들 F, M, MW, S의 귀속 기능부 Ze로부터 검출되는 참값은 제어기 R에서 이용된 연산기에 일치하게 결합된다. 이 때 방법론적 엑스퍼트 지식부(expert knowledge) EW가 경험 스트래티지의 형태로 직접 퍼지 제어부의 음성 제어기 R에서 언제라도 결합될 수 있다.For each of these subregions, or-in summary-for a plurality of subregions, a regulation strategy is determined via the WENN-DANN-controller R. This controller R is contained in the element 5b of the fuzzy control element 5 in the form of a voice control device. The conclusion is determined as the negative value for the output values SW1 ... SWn, for example through the combination of the and or or operator for the combination of the negative values of the input values F, M, MW, S in each controller R. The true value detected from the attribution function Ze of the individual input values F, M, MW, S is calculated to match the true value used in the controller R to calculate the true value. The methodological expert knowledge EW can then be combined at any time in the voice controller R of the fuzzy control directly in the form of an experience strategy.
개별 규칙 R의 추론의, 결론으로서 표시된 계산부를 통해 예를 들어 제어기 R에서 음성값을 통해 언급된, 출력값들 SW1... SWn의 귀속 기능부 Za이 제어기 R으로부터 제공된 참값에서 제한된다. 소위 조성 시에 제어기 R의 작용은 출력값 SW1...SWn와 관련하여 예를 들어 각각의 출력값 SW1...SWn의 모든 귀속 기능부의 최대값 형성을 통해 서로 오버랩된다. 끝으로 계산 소자(5c)에서 퍼지화부 DF로서 표시된 출력값 SW의 계산이 이루어진다. 이는 예를 들어 모든 제한되는 귀속 기능부 Za에 의해 포함된 면적의 중점의 위치의 계산을 통해 각각의 출력값 SW1...SWn의 값 영역 상에서 이루어진다.In the inference of the individual rule R, the attribution function Za of the output values SW1 ... SWn, which is mentioned via a speech value, for example in the controller R, through the calculation indicated as the conclusion, is limited in the true value provided from the controller R. The actions of the controllers R in the so-called composition overlap each other with respect to the output values SW1 ... SWn, for example, by forming the maximum value of all the attribution functions of each output value SW1 ... SWn. Finally, in the calculation element 5c, the output value SW indicated as the fuzzy equalizer DF is calculated. This is done on the value region of each output value SW1 ... SWn, for example through calculation of the position of the midpoint of the area covered by all restricted attribution functions Za.
뉴론 망과의 결합 시에 퍼지-제어 소자(5)의 몇 개의 또는 모든 파라미터가 하나 또는 다수의 뉴론망을 통해 결정된다. 이 때 퍼지화부 또는 디퍼지화부의 귀속 기능부 Ze, Za이 그에 상응하는 뉴론망을 통해 결정된다. 따라서 퍼지 제어부 및 뉴론망의 결합을 통해 제어 상태가 최적화될 수있어, 뉴론 망이 자습(self-learning)한다. 따라서 퍼지 제어부의 파라미터가 연소실(1)에서 일반적으로 매우 복잡한 주변 조건의 변경 때문에 시간적으로 바뀌는 공정에서 특히 양호하게 매치된다.In combination with the neuron network some or all parameters of the purge-control element 5 are determined via one or more neuron networks. At this time, the functional units Ze and Za attributable to the fuzzy or depurifier are determined through the corresponding neural networks. Therefore, the control state can be optimized through the combination of the fuzzy control unit and the neuron network, and the neuron network is self-learning. The parameters of the purge control are thus particularly well matched in the process of changing in time due to changes in the ambient conditions which are generally very complex in the combustion chamber 1.
약 5초의 양쪽 광학 센서(2와 3)의 작은 측정 시간 때문에 매우 빠른 공간적으로 차별화된, 3차원 측정 신호가 측정 필드 F의 형태로 이용되기 때문에, 반응 생성물의 온도 분포 및 농도 프로화일에 의해 퍼지- 또는 뉴로-퍼지-로직을 통해 검출된 SW1... SWn가 실제로 리얼 타임으로 이용된다.Because of the small measurement time of both optical sensors 2 and 3 of about 5 seconds, a very fast spatially differentiated three-dimensional measurement signal is used in the form of measurement field F, purging by the temperature profile and concentration profile of the reaction product. Or SW1... SWn detected through neuro-fuzzy-logic is actually used in real time.
이 때 연소 제어를 위한 본질적인 유도값이 장치(11)에 의해 연소 공정에 제공되는 연료 혼합물 B의 조성을 위한 제1 목표값 SW1이다. 이 목표값 SW1은 연료 혼합물(B)의 각각의 구성 부분의 양에 대해 제어 신호 U1의 형성을 위한 제어 소자(10)에 이용된다. 예를 들어 쓰레기 소각 설비에서 목표값 SW1은 수동식 또는 자동식 공급을 위한 목표-쓰레기 혼합물을 제공한다.The essential induction value for the combustion control at this time is the first target value SW1 for the composition of the fuel mixture B which is provided to the combustion process by the device 11. This target value SW1 is used in the control element 10 for the formation of the control signal U1 for the amount of each component part of the fuel mixture B. For example, in a waste incineration plant, the target value SW1 provides a target-dust mixture for manual or automatic feed.
이용된 연료 B의 가열- 및 연소 값의 강한 요동을 수정하기 위해 연소 공정을 위한 공기 공급을 위한 제2의 목표값 SW2이 검출되고, 이것은 연소실(1)로부터 장치(12)에 의해 제공되는 공기 L의 양에 대한 제어 신호 U2의 형성을 위한 제어 소자(10)에 이용된다.In order to correct the strong fluctuations in the heating and combustion values of the fuel B used, a second target value SW2 for the air supply for the combustion process is detected, which is provided by the device 12 from the combustion chamber 1. It is used in the control element 10 for forming the control signal U2 for the amount of L.
특히 적은 오염 물질 방출을 위해 이 제어 장치(6)의 제어 소자(10)는 퍼지 제어 소자(5)로부터 첨가물 H의 공급량을 위한 제3 목표값 SW3을 받는다. 이 제3 목표값 SW3으로부터 제어 소자(10)가 추가 물질 H로서 공급 장치(13)에 의해 연소 공정에 제공되는 요산의 양을 위한 제어 신호 U3를 형성한다. 그 때문에 오염 물질의 발생 장소에 직접 제어 기술적으로 적합하다.The control element 10 of this control device 6 receives a third target value SW3 for the supply amount of the additive H from the purge control element 5, in particular for low pollutant emissions. From this third target value SW3 the control element 10 forms a control signal U3 for the amount of uric acid provided to the combustion process by the supply device 13 as additional substance H. It is therefore technically suitable for direct control at the place of generation of pollutants.
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